Il y a quelque 110 millions d'années, bien avant la disparition des dinosaures, le dernier ancêtre commun de tous les serpents vivants se glissait dans les jungles denses du Gondwana, traquant les petits mammifères et les coléoptères sous une ancienne lune.
C’est la conclusion d’une récente analyse effectuée par des chercheurs de l’Université de Yale, qui ont mené la première étude génétique et anatomique approfondie de dizaines d’espèces de serpents, vivants et disparus, afin de mieux deviner le comportement et les traits physiques des anciens créature. À 10 pieds de long et avec deux membres chétifs traînant près de sa queue, il vous donnerait probablement des frissons s'il croisait votre chemin aujourd'hui.
Les résultats soulignent le grand succès évolutif de la structure du corps du serpent. Il existe plus de 3 000 espèces sur tous les continents, à l'exception de l'Antarctique, mais les serpents n'ont pas beaucoup changé depuis plus de 100 millions d'années. «Bien qu'ils n'aient pas de pattes, les serpents sont capables de survivre dans divers habitats: déserts, forêts, environnements aquatiques, arbres, sous terre. Ils sont incroyablement adaptables », déclare Daniel J. Field, biologiste de l'évolution à Yale, qui, avec ses collègues, a publié l'analyse dans la revue BMC Evolutionary Biology.
Plusieurs questions épineuses sur l'évolution du serpent persistent depuis des décennies: sont-elles originaires de la terre ou des océans? Comment ont-ils pu être sans membres? Qu'est-ce que les premiers serpents ont mangé? «Historiquement, il y a eu un manque de serpents fossiles informatifs et cela a été un facteur limitant pour comprendre comment et quand les serpents modernes sont apparus», déclare Field.
Les chercheurs de Yale, Daniel J. Field et Allison Hsiang ont collaboré à la rédaction d'une nouvelle étude associant des preuves fossiles à la génétique afin de créer une ressemblance possible avec l'ancêtre des serpents vivants. (Gracieuseté de Daniel J. Field) Les couleuvres à collier, originaires du sud-ouest du Canada, mangent des petits mammifères, des oiseaux, des œufs et des lézards, et tuent généralement leurs proies en les resserrant. (Gracieuseté de Daniel J. Field) Le serpent hogneux occidental, présent dans tous les États des grandes plaines, est non venimeux, mais ressemble beaucoup au crotale venimeux à l’œil nu. (Gracieuseté de Daniel J. Field) Le serpent taureau, originaire du sud-ouest du Canada, est un serpent non venimeux qui peut atteindre 8 pieds de longueur. (Gracieuseté de Daniel J. Field) Avec une large gamme géographique, le serpent d'eau du nord se trouve sur les rives des ruisseaux et près des étangs à l'est du Texas jusqu'au sud du Québec au Canada. Nocif pour les humains, ce serpent chasse les ménés, les grenouilles, les vers, les sangsues, les petits oiseaux et les mammifères. (Gracieuseté de Daniel J. Field) Le crotale des prairies empoisonné se rencontre dans une large bande de la section médiane et de l’ouest des États-Unis, du nord du Mexique jusqu’au sud-ouest du Canada. (Gracieuseté de Daniel J. Field) L'ancêtre de tous les serpents vivants, représenté à l'affût dans les forêts d'Amérique du Sud où il habitait probablement il y a 110 millions d'années, possédait probablement une paire de minuscules membres postérieurs et était chassé la nuit. (Oeuvre de Julius Csotonyi)Travaillant avec 73 espèces de serpents vivants et disparus, ses collègues et lui-même ont comparé l'ADN de 18 000 paires de bases ainsi que 766 caractéristiques anatomiques. Des découvertes récentes de fossiles - comprenant trois spécimens bien conservés, récupérés au cours de la dernière décennie, deux d'Argentine et un du Wyoming - ont permis de mieux observer les premiers serpents. Les résultats indiquent qu'une créature nocturne n'avait pas la mâchoire flexible des serpents d'aujourd'hui, vivait et chassait probablement au-dessus du sol (plutôt que de creuser, comme l'avaient suggéré certains scientifiques), et avait pour origine l'Amérique du Sud d'aujourd'hui. Comme on pouvait s'y attendre, le serpent semble avoir des jambes arrières restantes.
Les jambes étaient l’un des éléments clés sur lesquels les scientifiques se sont appuyés pour établir les relations possibles. Les Boas, longtemps considérés comme faisant partie de la lignée moderne des serpents parce que leurs prédécesseurs avaient des membres postérieurs, sont, selon cette analyse, plus étroitement liés au protosnake qu'on ne le pensait auparavant.
Pourquoi les serpents ont-ils complètement perdu leurs jambes au fil du temps, et pourquoi sont-ils restés les mêmes pendant si longtemps? Certains experts pensent que l'absence de pattes a procuré aux serpents un avantage pour la chasse furtive ou l'enterrement. D'autres recherches récentes suggèrent quelque chose de complètement différent: le corps du serpent est le plan original, à savoir que les lézards et autres reptiles à quatre pattes ont en fait évolué les jambes à partir de la forme simple du serpent. Les débats vont sans doute évoluer à mesure que de nouveaux fossiles seront découverts.
Avec leur liste proposée de traits en main, Field et son équipe ont fait appel au paléoartiste renommé Julius Csotonyi pour donner vie à cet ancien ancêtre. Csotonyi a choisi de la représenter avec des motifs de vert, de jaune et de brun marbrés, comme certains des serpents-pipes d'aujourd'hui, et lui a donné la langue fourchue et les couvre-yeux écailleux des serpents modernes.
Quant aux serpents qui existaient même avant celui-ci? L’analyse offre de nouvelles perspectives: elle suggère une nouvelle date à laquelle les serpents s’écartent du reste des reptiles, il ya 130 millions d’années. Cela diffère de la plupart des estimations acceptées concernant la division entre le serpent et les reptiles, qui aurait eu lieu il y a environ 100 millions d'années. Cela suggère également que les serpents ont entièrement évolué sur terre, malgré des similitudes anatomiques essentielles avec des reptiles éteints vivant dans l'océan, appelés mosasaures.
Michael Lee, expert en génétique à l'Université d'Adélaïde en Australie, qui étudie l'origine des reptiles anciens, déclare: «Il s'agit de l'étude la plus complète et la plus rigoureuse jamais réalisée sur les origines des serpents.» Mais elle est loin d'être terminée. Il n'a examiné que plusieurs dizaines des milliers d'espèces de serpents vivants dans le monde. "Leur reconstruction est plausible, mais d'autres interprétations le sont aussi", déclare Lee. "L'ancêtre commun le plus récent des serpents vivants sera difficile à reconstruire."